JP2016085036A - 物体検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1に示す運転支援システム1は、超音波センサ10、ECU20、ブザー30、車両制御ECU40を備えている。超音波センサ10は、ここでは4つの超音波センサ10A〜10Dが備えられているとして説明する。ただし、4つの超音波センサ10A〜10Dを特に区別する必要がないときは、単に、超音波センサ10と記載する。なお、超音波センサ10とECU20により、物体検出装置が構成される。
4つの超音波センサ10A〜10Dは、図2に示すように、いずれも、車両Cの一方の端面、すなわち、前端面あるいは後端面に備えられる。ここでは、超音波センサ10A、10Bは、車両Cの端面の直線部分に配置され、超音波センサ10C、10Dは、それぞれ、車両Cのコーナー部に配置されているとする。
ECU20は、通信部21、記憶部22、距離取得部23、移動情報取得部24、送受信タイミング制御部25、支援指示部26を備える。このECU20は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェースなどを備えた公知の回路構成である。ECU20は、ROMに記憶されているプログラムをCPUが実行することで、ECU20は、距離取得部23、移動情報取得部24、送受信タイミング制御部25、支援指示部26として機能する。なお、ECU20が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。
次に、図3を用いて、各超音波センサ10が実行する処理の流れを説明する。超音波センサ10は、たとえば、通電時、この図3に示す処理を繰り返し実行する。図3において、ステップS2〜S8は送信制御部14が行い、ステップS10は受信回路部13が行い、ステップS12、S14は距離算出部15が行う。
次に、図4を用いて、ECU20の距離取得部23、移動情報取得部24、送受信タイミング制御部25が実行する処理を説明する。この図4の処理は、物体検知条件が成立している場合に繰り返し実行される。物体検知条件は、たとえば、車速が一定車速未満であるという条件である。一定車速は、たとえば、30km/hである。
まず、図6〜図8を用いて、誤作動を生じてしまう一例を説明する。図6に示すように、超音波センサ10A〜10Dを備えた第1車両C1および第2車両C2が駐車場において向かい合っており、第2車両C2は停車中であり、第1車両C1は出庫のために低速で前進を開始している場合を考える。また、第1車両C1、第2車両C2ともに、図7に示すように、超音波センサ10A〜10Dが、待ち時間Δtなしで送受信期間を連続させて、物体までの距離を算出しているとする。
これに対して、本実施形態では、第1混信識別条件および第2混信識別条件のいずれかが成立した場合には、第2待ち時間Δ2を挿入する。この第2待ち時間Δt2を挿入する効果を説明する。
本実施形態では、第2待ち時間Δt2は、第2待ち時間集合からランダムに選択している。これにより、仮に、第1車両C1と第2車両C2で同時に第2待ち時間Δt2を挿入することになっても、第1車両C1における送信タイミングと第2車両C2における送信タイミングとの送信タイミング差が変動することが多くなる。したがって、距離算出部15が算出する時間差が変動することが多くなる。その結果、運転支援作動が誤って実行されてしまう可能性をより低減できる。
また、第2待ち時間集合として、第2A待ち時間集合と、この第2A待ち時間集合とは異なる第2B待ち時間集合を備えている。第2A待ち時間集合は第1混信識別条件が成立した場合に用い、第2B待ち時間集合は第2混信識別条件が成立した場合に用いる。仮に、第1車両C1と第2車両C2で互いに他方の超音波センサ10からの送信波により混信が生じているとしても、一方の車両Cでは第1混信識別条件が成立し、他方の車両Cでは第2混信識別条件が成立する可能性がある。したがって、第1混信識別条件が成立した場合と第2混信識別条件が成立した場合とで異なる第2待ち時間集合を用いることにすれば、第1車両C1と第2車両C2で挿入する第2待ち時間Δt2の長さが異なる可能性が高くなる。よって、時間差が変動する可能性がより高くなるので、運転支援作動が誤って実行されてしまう可能性をより低減できる。
また、本実施形態では、第2待ち時間Δt2を挿入してから、保留時間の間は、第1混信識別条件、第2混信識別条件が成立しても、第2待ち時間Δt2を挿入しない。第2待ち時間Δt2は、それを挿入することにより、送信波を送信してから、混信を生じている他の車両Cが送信波を送信するまでの送信タイミング差を変化させることを狙ったものである。互いに他方に混信を生じさせている車両Cがともに頻繁に第2待ち時間Δt2を挿入し、かつ、第2待ち時間Δt2の選択肢が少ないとすると、第2待ち時間Δt2を挿入した後も、送信タイミング差が変化しない可能性が高くなる。同じタイミングで同じ第2待ち時間Δt2を挿入する可能性が高くなるからである。
さらに、本実施形態では、混信識別条件の成否によらず、一組の送受信期間と次の送受信期間との間に第1待ち時間Δt1を挿入している。この第1待ち時間Δt1を挿入していることにより、混信識別条件が成立しにくくなる。第1車両C1と第2車両C2が同時期に同じ長さの第1待ち時間Δt1を挿入しない限りは、第1待ち時間Δt1が挿入された時点で、第1車両C1の送受信期間と第2車両C2の送受信期間がずれていくからである。
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
第2実施形態の運転支援システム100は、図12に示すように、4つの側方超音波センサ10S、ECU120、ブザー30、車両制御ECU140を備えている。なお、この第2実施形態の運転支援システム100は、第1実施形態と同じ車両Cに搭載可能であり、また、ECU120は、第1実施形態のECU20の機能を備えることもできる。すなわち、第1実施形態の運転支援システム1と第2実施形態の運転支援システム100と統合した運転支援システムを構成することもできる。
図14に左前側方超音波センサ10S(FL)と左後側方超音波センサ10S(RL)の送受信期間を示している。図14において、S(FL)は左前側方超音波センサ10S(FL)の送受信期間、S(RL)は左後側方超音波センサ10S(RL)の送受信期間を示している。
次に、図15を用いて、ECU120の距離取得部23、送受信タイミング制御部125が実行する処理を説明する。この図15の処理は、側方物体検知条件が成立している場合に繰り返し実行される。側方物体検知条件は、たとえば、第1実施形態の物体検知条件と同じである。
この第2実施形態では、第3混信識別条件あるいは第4混信識別条件が成立したときに限りに、臨時待ち時間に相当する第3待ち時間Δt3または第4待ち時間Δt4が含まれている待ち時間Δtを設定する。すなわち、第3混信識別条件あるいは第4混信識別条件が成立したときに限りに、臨時待ち時間を挿入する。第1実施形態で説明したように、検知距離が混信に基づいて算出されていれば、第3待ち時間Δt3または第4待ち時間Δt4、すなわち、臨時待ち時間を挿入することにより、検知距離が変動する。したがって、運転支援作動が誤って実行されてしまうことを抑制できる。一方、第3待ち時間Δt3や第4待ち時間Δt4を挿入しても、物体からの反射波に基づいて算出した検知距離は影響を受けない。したがって、運転支援作動が実行されるべき状況では、第3待ち時間Δt3や第4待ち時間Δt4しても、運転支援作動が実行される。
第1待ち時間集合として、車両Cが停車しているときに用いる停止時第1集合と、車両Cが走行しているときに用いる走行時第1集合の2種類の集合を備えていてもよい。これら停止時第1集合と走行時第1集合は、いずれも、複数種類の第1待ち時間Δt1を含んでいる。また、走行時第1集合は、少なくとも一つの第1待ち時間Δt1が停止時第1集合に含まれている第1待ち時間Δt1とは異なる。
第2待ち時間集合として、車両Cが停車しているときに用いる停止時第2集合と、車両Cが走行しているときに用いる走行時第2集合の2種類の集合を備えていてもよい。
第1、第2実施形態では、第1待ち時間Δt1は、第1待ち時間集合から順番に選択していた。しかし、第1待ち時間Δt1を、第1待ち時間集合からランダムに選択してもよい。
第1待ち時間Δt1と、第2、3、4待ち時間Δt2、3、4は、待ち時間Δtとしてまとめて挿入する必要はない。複数の超音波センサ10、10Sの送受信期間を含んだ1つの送受信周期の間に、第1待ち時間Δt1と、第2、3、4待ち時間Δt2、3、4を別々の位置に挿入してもよい。
移動情報として、車速に加えて、車両Cの加速度も取得し、車速と加速度と送受信周期から、1回の送受信期間の車両Cの移動量を算出してもよい。
超音波センサ10の数は4つ以外でもよく、たとえば、一つのみでもよい。また、4つ以外の複数でもよい。
第2実施形態では、第3待ち時間Δt3、第4待ち時間Δt4を加えた待ち時間Δtを挿入した後は、操舵情報が、操舵角が所定値よりも小さい値になるまで、待ち時間Δtは更新していなかった。しかし、操舵情報が、操舵角が所定値よりも小さい値になっていなくても、第3混信識別条件、第4混信識別条件が成立していなければ、第3待ち時間Δt3、第4待ち時間Δt4を加えないで、第1時間Δとを待ち時間Δtとしてもよい。
前述の実施形態では、超音波センサ10が距離算出部15を備えていたが、距離算出部15をECU20が備えていてもよい。すなわち、検知距離をECU20が算出してもよい。
Claims (12)
- 車両に搭載され、物体までの距離に基づいて運転支援作動を実行する運転支援システムに備えられ、前記物体までの距離を検出する物体検出装置であって、
超音波である送信波を繰り返し送信し、前記送信波が物体で反射して生じた反射波を受信する送受信部(11)と、
前記送受信部から前記送信波を送信させる送信制御部(14)と、
前記送受信部が前記送信波を送信してから、前記反射波を受信するまでの時間差に基づいて前記物体までの距離を算出する距離算出部(15)と、
前記送信制御部が前記送信波を送信させるタイミングを制御する送信タイミング制御部(25、125)とを備え、
前記送信タイミング制御部は、前記物体までの距離に関する条件であって、混信が生じているかを識別する必要がある状況である場合に成立する予め設定された混信識別条件が成立したことに基づいて、前記送受信部が前記送信波の送信および前記反射波の受信を行う送受信期間と、次の前記送受信期間との間に臨時待ち時間を挿入することを特徴とする物体検出装置。 - 請求項1において、
前記送信タイミング制御部は、前記混信識別条件が成立するか否かによらず、予め設定されている複数種類の常時待ち時間から一つの前記常時待ち時間を選択し、選択した前記常時待ち時間を前記送受信期間と次の前記送受信期間との間に挿入することを特徴とする物体検出装置。 - 請求項1または2において、
前記臨時待ち時間が複数種類設定されており、
前記送信タイミング制御部は、前記混信識別条件が成立したことに基づいて、複数種類設定されている前記臨時待ち時間から、挿入する一つの前記臨時待ち時間をランダムに選択することを特徴とする物体検出装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項において、
前記送信タイミング制御部は、前記混信識別条件として、第1回数連続して第1距離以下であり、かつ、前記第1回数における前記物体までの距離の変化量が、前記車両の移動量に一定量を加えた値以下であるという第1混信識別条件を備えることを特徴とする物体検出装置。 - 請求項4において、
前記送信タイミング制御部は、前記混信識別条件として、今回、前記距離算出部が算出した前記物体までの距離が、前記第1距離よりも短い第2距離以下であり、かつ、前回、前記距離算出部が算出した前記物体までの距離が、前記第2距離よりも大きいという第2混信識別条件を備えることを特徴とする物体検出装置。 - 請求項5において、
前記送信タイミング制御部は、
複数種類の前記臨時待ち時間の集合である第1臨時待ち時間集合と、前記第1臨時待ち時間集合とは異なる複数種類の前記臨時待ち時間の集合である第2臨時待ち時間集合とを備え、
前記第1混信識別条件が成立したときは、前記第1臨時待ち時間集合から一つの前記臨時待ち時間をランダムに選択し、前記第2混信識別条件が成立したときは、前記第2臨時待ち時間集合から一つの前記臨時待ち時間をランダムに選択することを特徴とする物体検出装置。 - 請求項1において、
前記送受信部を備え、前記車両の左側面に配置されている左側方超音波センサ(10S(FL)、10S(RL))と、
前記送受信部を備え、前記車両の右側面において前記左側方超音波センサに対応する位置に配置されている右側方超音波センサ(10S(FR)、10S(RR))を備え、
前記送信タイミング制御部(125)は、前記左側方超音波センサの前記送受信部を用いて前記距離算出部が算出する距離、および、前記右側方超音波センサの前記送受信部を用いて前記距離算出部が算出する距離のいずれかに基づいて前記混信識別条件が成立したことに基づいて、前記左側方超音波センサおよび前記右側方超音波センサのそれぞれの前記送受信期間と前記送受信期間の間に前記臨時待ち時間を挿入することを特徴とする物体検出装置。 - 請求項7において、
前記送信タイミング制御部は、前記左側方超音波センサの前記送受信部を用いて前記距離算出部が算出する距離、および、前記右側方超音波センサの前記送受信部を用いて前記距離算出部が算出する距離に基づいて、それぞれ前記混信識別条件が成立した場合、前記左側方超音波センサおよび前記右側方超音波センサのそれぞれの前記送受信期間と前記送受信期間の間に、前記左側方超音波センサおよび前記右側方超音波センサの一方のみ前記混信識別条件が成立した場合とは異なる前記臨時待ち時間を挿入することを特徴とする物体検出装置。 - 請求項1〜7のいずれか1項において、
前記送信タイミング制御部は、前記臨時待ち時間を挿入した後、所定時間の間は、前記臨時待ち時間を挿入しないことを特徴とする物体検出装置。 - 請求項2において、
前記送信タイミング制御部は、
前記車両が停止しているときに用いる複数種類の前記常時待ち時間の集合である停止時第1集合と、前記車両が走行しているときに用いる複数種類の前記常時待ち時間の集合であって、少なくとも一つの前記常時待ち時間が前記停止時第1集合に含まれている前記常時待ち時間とは異なる走行時第1集合とを備え、
前記混信識別条件が成立した時に前記車両が停止していれば、前記停止時第1集合から一つの前記常時待ち時間を選択し、前記混信識別条件が成立した時に前記車両が走行していれば、前記走行時第1集合から一つの前記常時待ち時間を選択することを特徴とする物体検出装置。 - 請求項3において、
前記送信タイミング制御部は、
前記車両が停止しているときに用いる複数種類の前記臨時待ち時間の集合である停止時第2集合と、前記車両が走行しているときに用いる複数種類の前記臨時待ち時間の集合であって、少なくとも一つの前記臨時待ち時間が前記停止時第2集合に含まれている前記臨時待ち時間とは異なる走行時第2集合とを備え、
前記混信識別条件が成立した時に前記車両が停止していれば、前記停止時第2集合から一つの前記臨時待ち時間を選択し、前記混信識別条件が成立した時に前記車両が走行していれば、前記走行時第2集合から一つの前記臨時待ち時間を選択することを特徴とする物体検出装置。 - 請求項11において、
前記停止時第2集合に含まれている複数種類の前記臨時待ち時間が、前記走行時第2集合に含まれている複数種類の前記臨時待ち時間よりも長いことを特徴とする物体検出装置。
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